Έλληνες ερευνητές: Η AI εντοπίζει τον καρκίνο του μαστού χρόνια πριν
Τα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης μπορούν να εντοπίσουν πρώιμες ενδείξεις καρκίνου του μαστού έως και έξι χρόνια πριν από τη διάγνωση, ενώ σε ορισμένες περιπτώσεις μπορούν να αναγνωρίσουν σημάδια ακόμη και δέκα χρόνια νωρίτερα. Τα ευρήματα ανοίγουν νέες προοπτικές για την έγκαιρη ανίχνευση της νόσου.
Αυτό προκύπτει από μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό της Ακτινολογικής Εταιρείας της Βόρειας Αμερικής «Radiology», στην οποία συμμετείχαν και Έλληνες επιστήμονες.
Στο πλαίσιο της αναδρομικής μελέτης, οι ερευνητές εξέτασαν τρία εμπορικά διαθέσιμα και αξιόπιστα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης, τα οποία αξιοποίησαν δεδομένα από μαστογραφίες που πραγματοποιήθηκαν στη Σουηδία.
Συνολικά, στη μελέτη συμπεριλήφθηκαν σχεδόν 89.000 μαστογραφίες από 31.394 γυναίκες, οι οποίες πραγματοποιήθηκαν σε διάστημα περίπου δέκα ετών, από τον Ιανουάριο του 2008 έως τον Απρίλιο του 2019. Κατά τη συγκεκριμένη περίοδο, 12.072 γυναίκες, δηλαδή το 38,5% του δείγματος, διαγνώστηκαν με καρκίνο από τους ακτινολόγους.
Τα δεδομένα προέρχονταν από τη βάση «Validation of Artificial Intelligence for Breast Imaging», η οποία συγκεντρώνει δεδομένα απεικόνισης μαστού από εθελόντριες σε τέσσερις περιοχές της Σουηδίας.
Στο εθνικό πρόγραμμα προληπτικού ελέγχου της χώρας, οι γυναίκες ηλικίας 40 έως 74 ετών καλούνται να κάνουν μαστογραφία ανά δύο χρόνια, ενώ κάθε εξέταση αξιολογείται παραδοσιακά από δύο ακτινολόγους.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι περίπου το 20% των περιστατικών καρκίνου του μαστού παρουσίαζαν σημάδια στις μαστογραφίες, τα οποία τα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης μπορούσαν να εντοπίσουν αρκετά νωρίτερα από τους ακτινολόγους. Στο 20% των γυναικών, τα συστήματα αναγνώρισαν ενδείξεις έξι χρόνια πριν από τη διάγνωση, στο 25% τέσσερα χρόνια νωρίτερα και στο 39% δύο χρόνια πριν από τη διάγνωση.
Σε περίπου 15% των γυναικών, τα συστήματα εντόπισαν τους καρκίνους ακόμη και δέκα χρόνια νωρίτερα, αν και στο συγκεκριμένο χρονικό διάστημα υπήρχαν μικρές διαφορές μεταξύ των τριών συστημάτων. Παράλληλα, παρουσίασαν πολύ υψηλή ικανότητα διάκρισης μεταξύ πραγματικά θετικών και αρνητικών αποτελεσμάτων, η οποία έφτασε το 90%.
Εικόνες από μαστογραφίες δύο γυναικών που διαγνώστηκαν με καρκίνο κατά τον τελευταίο προληπτικό έλεγχο (Α και Β), καθώς και οι μεταβολές στις βαθμολογίες των συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης με την πάροδο του χρόνου.
CREDIT: Radiological Society of North America (RSNA)
Την έρευνα πραγματοποίησε ο ακτινολόγος Παντελής Γιαλιάς, στο πλαίσιο των διδακτορικών του σπουδών στο σουηδικό πανεπιστημιακό νοσοκομείο Linkoping. Στην ερευνητική ομάδα συμμετείχε επίσης η Ελληνίδα ερευνήτρια από το σουηδικό Ινστιτούτο Καρολίνσκα, Αποστολία Τσιρίκογλου.
Όπως εξηγεί ο κ. Γιαλιάς στο ΑΠΕ-ΜΠΕ, τα περιστατικά καρκίνου που εντοπίστηκαν από τα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης «είναι υποκείμενες αλλαγές στις οποίες δεν μπορεί να πει το ανθρώπινο μάτι με σιγουριά ότι υπάρχει κάτι ύποπτο. Μπορεί να είναι μια μικρή διαταραχή αρχιτεκτονικής του μαστού ή σταδιακή αύξηση της πυκνότητας του μαστού, δηλαδή μικρά σημάδια στα οποία δεν μπορείς να βασιστείς όσο έμπειρος ακτινολόγος και να είσαι».
Με καταγωγή από τη Χίο, σπουδές στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Comenius της Μπρατισλάβας και ειδίκευση στην Ακτινολογία στην Ελλάδα, ο κ. Γιαλιάς εξειδικεύτηκε από νωρίς στην απεικόνιση του μαστού, αποκτώντας και σχετική πιστοποίηση στη Σουηδία.
Ο ίδιος περιγράφει πόσο σημαντικά έχει εξελιχθεί η αποτελεσματικότητα της τεχνητής νοημοσύνης στην Ακτινολογία μέσα σε μία δεκαετία. «Όταν δοκιμάσαμε για πρώτη φορά το 2015 τη χρησιμότητα της Τεχνητής Νοημοσύνης στον εντοπισμό του καρκίνου του μαστού, τα αποτελέσματα ήταν απογοητευτικά.
Ωστόσο, στην πάροδο αυτών των χρόνων οι αλγόριθμοι βελτιώθηκαν και οι υπολογιστές έγιναν πολύ πιο ισχυροί ώστε να επεξεργάζονται τεράστιο όγκο εξετάσεων, οπότε φάνηκε η βοήθεια που μπορούν να προσφέρουν».
Σε προηγούμενη έρευνα που είχε πραγματοποιήσει ο κ. Γιαλιάς το 2022 και δημοσιεύθηκε στο «Acta Radiologica», διαπιστώθηκε ότι η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να μειώσει έως και 34% τον φόρτο εργασίας των ακτινολόγων κατά την αξιολόγηση μαστογραφιών.
Σε επόμενη μελέτη του, που δημοσιεύθηκε πέρυσι στο «European Radiology», διαπιστώθηκε ότι η χρήση ψηφιακής μαστογραφίας με τεχνητή νοημοσύνη στον προληπτικό έλεγχο αποτελεί και μια οικονομικά αποδοτική στρατηγική σε σύγκριση με την παραδοσιακή αξιολόγηση των εξετάσεων από δύο ακτινολόγους.
«Όταν πρωτοεμφανίστηκε η Τεχνητή Νοημοσύνη υπήρχε ο φόβος ότι οι ακτινολόγοι θα μείνουν χωρίς δουλειά. Αυτό δεν ισχύει. Ουσιαστικά, είναι ένα εργαλείο επιπλέον, ένα όπλο που έχουμε για την έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου του μαστού.
Φυσικά όλες οι αποφάσεις πρέπει να λαμβάνονται με προσοχή και με τις απαραίτητες μελέτες και να υπάρχει πάντα ο ανθρώπινος έλεγχος», τονίζει ο κ. Γιαλιάς, ο οποίος σήμερα είναι διευθυντής στο Κέντρο Μαστού του κυπριακού νοσοκομείου Mediterranean.
Ο ίδιος εξηγεί στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ότι ο μαστός είναι ένα ιδιαίτερα σύνθετο όργανο, ένας αδένας του οποίου η εικόνα μπορεί να μεταβάλλεται σημαντικά ακόμη και στην ίδια γυναίκα, ανάλογα με τις ορμονικές αλλαγές.
Το επόμενο στοίχημα, όπως σημειώνει, είναι «να δούμε κατά πόσο μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης κάτω από ορισμένα πρωτόκολλα ώστε οι γυναίκες που εμφανίζουν τα πρώιμα σημάδια να ακολουθούν διαφορετικό μοτίβο προληπτικών εξετάσεων ανά περίπτωση, με στόχο τον εντοπισμό των καρκίνων πολύ νωρίτερα».
Παράλληλα, υπογραμμίζει την ανάγκη να πραγματοποιηθούν προοπτικές μελέτες, ενώ η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει να συνεχίσει την έρευνα, εστιάζοντας σε γυναίκες με ενθέματα σιλικόνης στους μαστούς, όπου η απεικόνιση παρουσιάζει επιπλέον προκλήσεις.